超宽带与视觉融合的室内机器人定位与自主导航方法技术

本发明专利技术公开一种超宽带与视觉融合的室内机器人定位与自主导航方法，包括以下步骤：(1)通过UWB定位系统获取并解算机器人绝对位置信息；(2)通过深度相机获取机器人的相对位置信息后；再通过融合定位方式得到机器人的精确位置信息；(3)通过避障导航模块获取方向信息控制驱动机器人完成导航；具体包括：(301)通过目标检测网络获取障碍物信息；(302)通过强化学习训练机器人完成避障导航。

【技术实现步骤摘要】
超宽带与视觉融合的室内机器人定位与自主导航方法
本专利技术涉及室内机器人定位与导航
，特别是涉及一种超宽带与视觉融合的室内机器人定位与自主导航方法。
技术介绍
室内定位导航解决的是导航技术最后一公里的问题，应用广泛，尤其在大型复杂的室内环境中，如博物馆、机场、超市、医院、地下矿井等区域，人们对位置服务有迫切需求。但是由于室内环境复杂，易受到遮挡和多径效应的影响，因此，获取精确的位置信息是当前的研究热点与难点。超宽带(UltraWideBand，UWB)定位技术是一种基于极窄脉冲无线技术，UWB射频信号与生俱来的物理特性使得UWB技术从一开始就被明确定义：能够实现实时、超精确、超可靠的定位和通信。它能够非常准确地测量无线电信号的飞行时间，从而实现厘米精度的距离/位置测量。UWB定位系统的精度可以达到15cm，测距范围达150m，数据更新频率最快可以达到10Hz。但是UWB定位技术的缺点是易受非视距误差的影响，室内环境下障碍物较为密集，移动标签与基站之间的信号无法直线传播，需要经过反射和衍射才能到达接收端，从而无法估算出准确的传播距离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.超宽带与视觉融合的室内机器人定位与自主导航方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)通过UWB定位系统获取并解算机器人绝对位置信息；/n(2)通过深度相机获取机器人的相对位置信息后；再通过融合定位方式得到机器人的精确位置信息；/n(3)通过避障导航模块获取方向信息控制驱动机器人完成导航；具体包括：/n(301)通过目标检测网络获取障碍物信息；在避障导航模块中，将RGB-D相机获取的图像信息进行特征提取，放入到目标检测网络中检测出当前视图中的目标物体，然后根据当前图像的深度信息计算出目标物体与机器人的距离，由此得到当前的障碍物信息/n(302)通过强化学习训练机器人完成避障导航；在不依赖地图...

【技术特征摘要】
1.超宽带与视觉融合的室内机器人定位与自主导航方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)通过UWB定位系统获取并解算机器人绝对位置信息；
(2)通过深度相机获取机器人的相对位置信息后；再通过融合定位方式得到机器人的精确位置信息；
(3)通过避障导航模块获取方向信息控制驱动机器人完成导航；具体包括：
(301)通过目标检测网络获取障碍物信息；在避障导航模块中，将RGB-D相机获取的图像信息进行特征提取，放入到目标检测网络中检测出当前视图中的目标物体，然后根据当前图像的深度信息计算出目标物体与机器人的距离，由此得到当前的障碍物信息
(302)通过强化学习训练机器人完成避障导航；在不依赖地图信息情况下，将得到的精确位置信息与障碍物信息作为先验知识，输入到深度强化学习模型中，将速度与转角的数值作为控制输出，然后送入到机器人微控制器中，驱动输出下一步的动作，完成机器人的自主导航。


2.根据权利要求1所述超宽带与视觉融合的室内机器人定位与自主导航方法，其特征在于，步骤(1)中UWB定位系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯燕，金杰，何政蕊，郭如意，姜诗祺，陈志华，周梦伊，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12